非金属及其化合物一、硅及其化合物 Si硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。

硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。

1、单质硅（Si）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。

（2）化学性质：①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。

Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。

（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。

（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。

SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。

（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。

（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。

②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。

③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。

3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。

（2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3）（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。

4、硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。

硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。

硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓（有白色沉淀生成）传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。

硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。

硅酸钠：Na2SiO3 Na2O·SiO2硅酸钙：CaSiO3 CaO·SiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O正长石：KAlSiO 3不能写成 K 2O · Al 2O 3·3SiO 2，应写成K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2二、氯及其化合物氯原子结构示意图为，氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA 族，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl －，化学性质活泼，在自然界中没游离态的氯，氯只以化合态存在（主要以氯化物和氯酸盐）。

1、氯气（Cl 2）：（1）物理性质：黄绿色有刺激性气味有毒的气体，密度比空气大，易液化成液氯，易溶于水。

（氯气收集方法—向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。

①与金属反应（将金属氧化成最高正价）Na ＋Cl 2===点燃2NaClCu ＋Cl 2===点燃CuCl 22Fe ＋3Cl 2===点燃2FeCl 3（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。

）（思考：怎样制备FeCl 2？Fe ＋2HCl ＝FeCl 2＋H 2↑，铁跟盐酸反应生成FeCl 2，而铁跟氯气反应生成FeCl 3，这说明Cl 2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。

）②与非金属反应Cl 2＋H 2 ===点燃2HCl （氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰）将H 2和Cl 2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。

燃烧：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。

③Cl 2与水反应Cl 2＋H 2O ＝HCl ＋HClO离子方程式：Cl 2＋H 2O ＝H ＋＋Cl —＋HClO将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有H 2O 、Cl 2、HClO 、Cl —、H ＋、OH —(极少量，水微弱电离出来的)。

氯水的性质取决于其组成的微粒：（1）强氧化性：Cl 2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能与KI ，KBr 、FeCl 2、SO 2、Na 2SO 3等物质反应。

（2）漂白、消毒性：氯水中的Cl 2和HClO 均有强氧化性，一般在应用其漂白和消毒时，应考虑HClO ，HClO 的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆。

（3）酸性：氯水中含有HCl 和HClO ，故可被NaOH 中和，盐酸还可与NaHCO 3，CaCO 3等反应。

（4）不稳定性：HClO不稳定光照易分解。

，因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。

（5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。

自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。

④Cl2与碱液反应：与NaOH反应：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O（Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O）与Ca(OH)2溶液反应：2Cl2＋2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 此反应用来制漂白粉，漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。

漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性；同样，氯水也具有漂白性，因为氯水含HClO；NaClO同样具有漂白性，发生反应2NaClO＋CO2＋H2O==Na2CO3+2HClO；干燥的氯气不能使红纸褪色，因为不能生成HClO，湿的氯气能使红纸褪色，因为氯气发生下列反应Cl2＋H2O＝HCl＋HClO。

漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，，漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。

⑤氯气的用途：制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。

2、Cl －的检验：原理：根据Cl -与Ag +反应生成不溶于酸的AgCl 沉淀来检验Cl -存在。

方法：先加稀硝酸酸化溶液（排除CO 32-干扰）再滴加AgNO 3溶液，如有白色沉淀生成，则说明有Cl -存在。

三、硫及其化合物1、硫元素的存在：硫元素最外层电子数为6个，化学性质较活泼，容易得到2个电子呈－2价或者与其他非金属元素结合成呈＋4价、＋6价化合物。

硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。

（如火山口中的硫就以单质存在）2、硫单质：①物质性质：俗称硫磺，淡黄色固体，不溶于水，熔点低。

②化学性质：S+O 2 ===点燃SO 2（空气中点燃淡蓝色火焰，纯氧中蓝紫色）3、二氧化硫（SO 2）（1）物理性质：无色、有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，密度比空气大，易液化。

（2）SO 2的制备：S+O 2 ===点燃 SO 2或Na 2SO 3＋H 2SO 4＝Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O（3）化学性质：①SO2能与水反应SO2+H2O=（可逆）H2SO3（亚硫酸，中强酸）此反应为可逆反应。

可逆反应定义：在相同条件下，正逆方向同时进行的反应。

（关键词：相同条件下）②SO2为酸性氧化物，是亚硫酸（H2SO3）的酸酐，可与碱反应生成盐和水。

a、与NaOH溶液反应：SO2(少量)＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O （SO2＋2OH－＝SO32－＋H2O）SO2(过量)＋NaOH＝NaHSO3（SO2＋OH－＝HSO3－）b、与Ca(OH)2溶液反应：SO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaSO3↓(白色)＋H2O2SO2(过量)＋Ca(OH)2＝Ca(HSO3) 2 (可溶)对比CO2与碱反应：CO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaCO3↓(白色)+H2O2CO2(过量)＋Ca(OH)2＝Ca(HCO3) 2 (可溶)将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同，所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。

能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳，这说法是对的，因为SO2是有刺激性气味的气体。

③SO2具有强还原性，能与强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等）反应。

SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色，显示了SO2的强还原性（不是SO2的漂白性）。

①吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥H 2、O 2、SO 2、CO 2等气体，但不可以用来干燥NH 3、H 2S 、HBr 、HI 、C 2H 4五种气体。

②脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以水分子中H 和O 原子个数比2︰1脱水，炭化变黑。

③强氧化性：浓硫酸在加热条件下显示强氧化性（＋6价硫体现了强氧化性），能与大多数金属反应，也能与非金属反应。

a. 与大多数金属反应（如铜）：2H 2SO 4 (浓)＋Cu ===△CuSO 4＋2H 2O ＋SO 2 ↑（此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性 ）b. 与非金属反应（如C 反应）：2H 2SO 4(浓)＋C ===△CO 2 ↑＋2H 2O ＋SO 2 ↑（此反应浓硫酸表现出强氧化性 ）注意：常温下，Fe 、Al 遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化。